变压器损耗公式得出耗电能量

辽宁省东港市北井子变电所原有2台4 000 kV·A主变压器，主要负荷是滩涂养殖、乡镇工业与居民生活用电等。由于2003年新上了一家小型钛合金精炼厂（变压器总容量为2 450 kV·A），因该厂的用电负荷不固定且随意性很大，变电所原有的2台主变压器并列运行时还可以满足其用电需要，但该厂2004年又要新增3 500 kV·A负荷，这样，该变电所原有的主变压器容量已不能满足需要，必须增加变电所主变压器的容量。对于该变电所增容改造，是再增加1台4 000 kV·A主变压器，还是将其中1台4 000 kV·A主变压器换成1台6 300 kV·A主变压器，这是我们遇到的问题。由于农村电网用电负荷有很大的不稳定性，一般来说，增加1台4 000 kV·A的变压器无可非议，道理也很简单：一是运行方式较灵活；二是随负荷变化而停运1~2台主变压器以降低变损也较方便；三是事故范围可以缩小，若1台发生故障，其他2台可随时投入运行。但通过计算就会发现，采用1台6 300 kV·A和1台4 000 kV·A主变压器（方案1）运行，比用3台4 000 kV·A主变压器同时运行（方案2）有很好的经济性，从电网的发展情况看也有很大的益处。
现以目前该变电所正在使用的SJL型主变压器为例，其额定功率损耗为
SJL—4000/60P01=6.7 kWPK1=30 kW
SJL—6300/60P02=9.8 kWPK2=50 kW
这样，我们就可以根据变压器的损耗公式得出其年运行耗电能量。
考虑到每年春节用电和其他月的养殖用电等因素，结合我们掌握的2003年该厂用电负荷看，北井子变电所的2，5，6，10，12月用电负荷较大，2台4 000 kV·A变压器并列运行，即T1=3 624 h，而其他7个月为单台4 000 kV·A变压器运行，即T2=5 136 h。如果钛合金精炼厂全面生产而变电所2台主变压器并列运行，并且假设运行负载率β为0.7，那么，相对应的方案1为：6 300 kV·A变压器有 3 624 h带70%负荷，单台运行时有5 136 h带80%的负荷，而4 000 kV·A的变压器同样有3 624 h带70%的负荷。这2种方案的主变压器年损耗电能量，方案1为405 193.4 kW·h，方案2为456 201.2 kW·h。
从2种方案的主变压器年损耗电能量比较看，采用1台6 300 kV·A和1台4 000 kV·A变压器，按钛合金精炼厂的随意性用电分别作并列、单台运行，将比采用3台4 000 kV·A变压器运行每年节电51 007.8 kW·h。如果折合成电费，按售电价每千瓦时0.45元计算，每年可节约22 953元。如果采用S9或S11型节能变压器，经济效果将更佳。
从投资上看，1台6 300 kV·A主变压器大约需35万元，比购1台4 000 kV·A变压器多花15万元。但反之又节省了1台4 000 kV·A变压器约20万元，加之省去一次架构、二次架构、熔断器、隔离开关、断路器等约20万元，2种方案的总投资相差35万元。如果用这笔差价资金是完全可以解决6 300 kV·A变压器的一次开关保护和二次保护及互感器、断路器的更换问题。这样，采用方案1不仅降低了主变压器的电能损耗，也大大提高了变压器的保护水平，而且还节省了大量的投资。
从安全运行角度看，2台变压器的运行管理较3台变压器运行管理容易得多。由于设备减少了，发生事故的概率也相应减小了许多。如果从系统发展和负荷增长的角度看，变电所变压器的容量将逐年增大，特别是农电系统的变电所，2台同容量变压器在负荷变化时并列或单台运行的占80%以上，而且都有增容的趋势。就目前已有4 000 kV·A以下容量的变压器，因其容量过小，已无法再与其他容量的变压器并列运行，有的虽然可以勉强并列，但也极显其容量的不足，将被逐步淘汰。因此，在新购置主变压器时，建议容量以5 000 kV·A以上为宜。当然，这也要考虑实际情况而定。这样，对于以后新建和扩建的小型变电所之小容量变压器，就可从本系统内来调剂解决。因为购1台6 300 kV·A主变压器可替换下来1台4 000 kV·A主变压器，如果购1台8 000 kV·A主变压器可以替换下2台4 000 kV·A或2台3 150 kV·A主变压器。
此外，由于变压器的故障率较低，而且检修周期也长，加上农村用电负荷绝大多数为三类负荷，那么，对于一个变电所乃至于一个农电局无备用变压器或备用容量不足的问题，可用替换下来的变压器集中备用来解决。这样，既可以减少设备的占用量，又具备了备用条件，这对提高电力企业的经济效益也是十分有利的。